低雜質阿卡波糖及其製備方法
2023-11-04 15:29:07
專利名稱：低雜質阿卡波糖及其製備方法
技術領域：
本發明涉及生物化工領域，更具體地說是涉及遊動放線菌sp.產生的代謝產物阿卡波糖的發酵生產方法。
背景技術：
阿卡波糖(Acarbose)，化學名0_4，6_雙脫氧_4_[( IS, 4R, 5S, 6S)4, 5，6-三羥基-3-(羥甲基)-2-環已烯基-1-氨基]-a-D-吡喃葡萄糖基-(1 4) 一0— a— D—吡喃葡萄糖基一 (1 4) -D-吡喃葡萄糖，是由遊動放線菌species產生的代謝產物，主要用於II型糖尿病的治療。在工業上採用調控遊動放線菌sp.微生物代謝，即發酵法製備阿卡波糖。在微生物發酵過程中，隨著發酵過程的進行，在產生越來越多目標產物的同時也會產生一些不同種類的副產物，特別是在發酵中後期，會有多種不同的雜質產生，比如雜質A。雜質A是阿卡波糖的一種同分異構體，在高效液相檢測中，因HPLC的保留時間與阿卡波糖很接近，在阿卡波糖提取過程中很難分離。同時在阿卡波糖高端市場上，對雜質A的要求很高，比如歐洲藥典5. 1版，要求雜質A的含量小於0.6%。因此，在阿卡波糖生產過程中如何有效控制並降低雜質A的含量，是工業化生產阿卡波糖原料藥的一個重要環節。在現有的阿卡波糖生產工藝中，使用凝膠、大孔吸附樹脂等可以去除雜質A或使其含量下降。但是，使用以上工藝在實際工業化生產中存在著樣量小、收率低、成本高等諸多缺陷，比如凝膠和大孔吸附樹脂上樣量只有20-40g/L，收率只有50%左右，而凝膠的價格每公斤要上萬元。並且當阿卡波糖料液中雜質A含量較高的時候，即使使用以上工藝也不能有效去除雜質A，從而使得產品質量無法達到高標準的要求。因此，在阿卡波糖提取過程中控制雜質A的增長，就成了生產控制的關鍵。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術生產的阿卡波糖中雜質A的含量太高，而去除的成本高，收率低等缺陷，提供一種雜質A含量低，成本低，易於工業化生產的阿卡波糖的製備方法。按現有技術生產發酵生產阿卡波糖，若不對溶氧水平進行人為控制，阿卡波糖在發酵過程中溶氧水平下降非常迅速，特別是發酵中後期，從72小時開始，溶氧每M小時下降10-15%。按此速度，放罐時溶氧跌至60%以下。雖然以這樣的發酵方法最終所獲得的阿卡波糖效價較高，但其雜質A—般在1.0%以上，這為後續提純帶來很大困難。本發明人在對調控微生物代謝過程中發現，發酵中後期的溶氧水平對雜質A的含量有很大影響，在不影響阿卡波糖效價的前提下，本發明人通過對發酵中後期發酵罐中溶氧量的控制，能有效地降低發酵製備的阿卡波糖中的雜質A的含量，從而極大地降低了後續工藝雜質A去除的難度，使得阿卡波糖原料雜質A的含量大大降低，符合了藥典標準。
本發明公開了一種調控遊動放線菌species的微生物代謝製備低雜質阿卡波糖的方法，其特徵是控制微生物發酵中後期發酵液中的溶氧水平。本發明提供了一種製備低雜質阿卡波糖的方法，是通過控制微生物發酵中後期發酵液中的溶氧水平80-105%。其中所述的發酵中後期是指發酵開始後的72小時至發酵結束。更具體地說，是指在發酵開始後72小時至120小時，控制溶氧水平95-105% ；120小時至144小時，控制溶氧水平90-100% ； 144小時至結束，控制溶氧水平80_95%。但也不是溶氧水平越高，雜質A就越低。經過試驗證實，當溶氧水平高於80-105%，特別是高於105%時，最終產物中的雜質A含量並沒有明顯地變化。為了達到更高的溶氧水平，對生產設備的要求更高，能源的消耗也更大，同時發酵罐內的料液有被夾帶出去的可能從而增加染菌的風險，這些因素都將不利於產品的工業化生產。本發明還公開了控制阿卡波糖發酵中後期發酵液中的溶氧水平的方法，可以採用加快攪拌速度、增加空氣流量、補物料稀釋發酵罐中培養基。其中所述的加快攪拌速度是從發酵開始後72小時開始採用；在維持攪拌速度的情況下，從120小時開始採用增加空氣流量；在維持攪拌速度及空氣流量的情況下，從144小時開始採用補物料稀釋發酵罐中培養基。也可以採用另一方法控制阿卡波糖發酵中後期發酵液中的溶氧水平的方法，從發酵開始後72小時開始採用增加空氣流量；在維持空氣流量的情況下，從120小時開始採用加快攪拌速度；在維持空氣流量及後攪拌速度的情況下，從144小時開始採用補物料稀釋
發酵罐中培養基。若從72小時一直到結束只採用一種方式來提高溶氧水平，則會產生許多弊端而無法工業化。比如單用增加攪拌速度這種方式，即使攪拌速度達到最大值(轉速控制在150 r/111士11)，約對小時後，隨著菌濃增加，發酵液中氧供應不足，溶氧開始下降。試驗結果也證實了溶氧呈現加速下跌趨勢，如表1所示
權利要求
1.一種調控遊動放線菌species的微生物代謝製備低雜質阿卡波糖的方法，其特徵為控制微生物發酵中後期發酵液中的溶氧水平80-105%。
2.根據權利要求1所述的製備低雜質阿卡波糖的方法，其特徵是所述的微生物發酵中後期是指發酵開始後的72小時至發酵結束。
3.根據權利要求1或2所述的製備低雜質阿卡波糖的方法，其特徵是所述的發酵開始後72小時至120小時，控制溶氧水平95-105% ；120小時至144小時，控制溶氧水平90-100% ； 144小時至結束，控制溶氧水平80-95%。
4.控制如權利要求1所述的阿卡波糖微生物發酵中後期發酵液中的溶氧水平方法，其特徵是採用加快攪拌速度、增加空氣流量、補物料稀釋發酵罐中培養基。
5.根據權利要求4所述的控制溶氧水平的方法，其特徵是所述的加快攪拌速度從發酵開始後72小時開始採用；增加空氣流量從120小時開始採用；補物料稀釋發酵罐中培養基從144小時開始採用。
6.根據權利要求4所述的控制溶氧水平的方法，其特徵是所述的增加空氣流量從發酵開始後72小時開始採用；加快攪拌速度從120小時開始採用；補物料稀釋發酵罐中培養基從144小時開始採用。
全文摘要
本發明公開了一種低雜質阿卡波糖，通過調控遊動放線菌Actinoplanessp.的代謝，具體地說是控制發酵中後期發酵液中的溶氧水平80-105%，從而降低最終代謝產物中雜質A的水平，提升產品的品質。本發明同時還公開了調控遊動放線菌Actinoplanessp.的代謝方法，通過在阿卡波糖發酵中後期加快攪拌速度、增加空氣流量、補物料稀釋發酵罐中培養基等可工業化的方法達到了降低雜質。
文檔編號C12R1/045GK102559813SQ20121000376
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者何志勇, 周魯謹, 徐亞強, 李偉偉, 王巍, 章飛龍, 謝海松, 金海燕 申請人:華東醫藥股份有限公司, 杭州華東醫藥集團生物工程研究所有限公司